河北省崇礼县东坪金矿区地质背景及矿床成因分析

高 嵩，班晓霞

（1.河北省地矿局第六地质大队，河北 石家庄 050081；2.河北省地矿局第一地质大队，河北 邯郸 056001）

1 区域地质特征

东坪金矿区处于中朝板块和兴蒙造山带结合部位。南为康保—围场—赤峰断裂，尚义—赤城—大庙断裂。以康保—围场—断裂为界，北部是古生代大陆边缘的拼接增生带，往南往为早古生代增生带和晚古生代增生带，本区和古生代增生带相对应。

1.1 地层

东坪金矿矿区位于尚义—赤城深大断裂的南侧。矿床赋存于水泉沟偏碱性杂岩体南侧内接触带内（图1）。

区域内地层有太古界崇礼群涧沟河组、下元古界红旗营子群上欧阳组，中元古界长城系，中生界侏罗系张家口组，新生界第四系上更新统坡积物，全新统冲、洪积物。

太古界崇礼群涧沟河组分布于水泉沟正长岩体南北两侧。地层厚2500～6600m。原岩为基性、超基性火山岩，形成于大陆边缘造山带。下元古界红旗营子群上欧阳组分布在矿区北部三道沟-大北沟-老虎沟一带。中元古界长城系分布在下元古界红旗营子群上欧阳组南侧。中生界侏罗系张家口组分布在水泉沟正长岩体西端和东坪金矿区的东侧。新生界第四系上更新统坡积物、亚粘土、粘土，全新统冲、洪积物：分布于东坪村沟谷和缓坡地带，由亚粘土、亚砂土以及现代河流冲洪积砂砾石层组成。

1.2 构造

区域横跨华北地区两个Ⅱ级构造单元，以崇礼—赤城深断裂为界，以南为燕辽沉降带，以北为内蒙地轴。区内断裂构造和褶皱构造均较发育。

1.2.1 褶皱构造

变质岩都经历了多期的构造变动和变质作用，形成多种形态的背向斜构造。主要表现为褶皱。由于晚期断层切割和覆盖，很难恢复变质岩系列的褶皱和结构之间的关系。太古宙变质岩包括大南沟张背斜和向斜构造，响水沟和水地庄波状褶皱等。圪料沟背斜，向斜构造，雀沟背斜和驿马图单斜构造等。

盖层地层主要表现为EW向、NW向、NE向平缓开阔褶皱。如上虎村复式向斜、龙门所向斜、狮子沟复向斜、红花咀向斜构造[1]。

1.2.2 断裂构造

东坪金矿区位于崇礼—赤城近东西向深大断裂的南侧。崇礼—赤城深大断裂具有多期活动，派生出的北西向次级剪切构造，控制了与金成矿有密切成因关系的水泉沟碱性杂岩体的南北边界，为本矿区金矿床的控矿构造，矿区内赋矿构造按走向分为两组。

北西向断裂带为矿区内主要导矿、赋矿构造。走向290～340º，倾角25～50º，倾向南西，宽一般几十厘米，延长几米至几十米。呈单一断裂出现时最宽可达2m。该组断裂走向上呈右形幕状分布，倾向上呈叠瓦状。

北东向断裂带是最主要的成矿断裂。倾向北西，倾角30～50º，走向10～50º，宽2.5～6.0m，延长几十至200m，倾斜延深＜100m，断续出现，不重叠，具压扭性。形成一组左行雁列的断裂带。断裂与围岩有明显的地质界线，明显具有多期次活动特征。

1.3 岩浆岩

该地区的岩浆活动非常激烈，从深层到浅层入侵到火山爆发，并且在整个地区都有大规模的周期。 其中大部分都是由崇礼赤城深断层控制的。 主要的岩浆侵入周期是元古代，海西期和燕山期，其中大部分是基底，岩系和熔岩。

早元古代侵入岩分布于崇礼县城西部—小西沟一带，岩性为花岗片麻岩、磁铁角闪岩等，侵位于下元古界红旗营子群上欧阳组变质地层中。

中元古代岩浆岩有小张家口透辉岩等，呈东宽西窄的楔形带状沿金家庄—沃麻坑断裂带分布，东西向延长11km，宽200-1500km，面积约8km2。岩性为透辉岩，矿物成分主要为透辉石少量普通辉石和磁铁矿。岩体的北侧与海西期二长岩体，南侧与太古界变质岩均呈断层接触，东部被燕山期温泉斑状花岗岩侵入，岩体的钐—铷等时线年龄为1796-1837Ma。

海西期侵入岩主要有崇礼—赤城深断裂南侧的水泉沟偏碱性杂岩体，酸性岩有海流图、冰山梁、观山、舍身崖等二长花岗岩。

燕山期侵入岩为区内燕山期花岗岩主，分两次侵入。第一次侵入岩为温泉斑状花岗岩，岩体主要分布在赤城温泉一带，呈不规则岩株状侵入于太古界崇礼群涧沟河组、海西期二长岩杂岩体及下侏罗统下花园组之中，出露面积35km2。谷咀子斑状花岗岩分布于罗家营一带，呈岩株状分侵入太古界崇礼群涧沟河组地层中，出露面积20km2。第二次侵入花岗岩主要为北栅子二长花岗岩、上水泉钾长花岗岩、红花梁二长花岗岩。

其中，海西期水泉沟偏碱性杂岩体分布范围较大，本矿区为其一部分。金矿与该杂岩体关系密切。

于崇礼—赤城深断裂区域是杂岩体分布的主要区域，矿体过度位置在南侧，北部位置有少量的二长花岗岩侵入，一些碎屑矿物覆盖在西部位置，东部地段出现斑状花岗岩。矿体内会出现大量变质矿物的残留体。矿体的中部和西部有火山岩覆盖。温泉花岗岩体、红花梁岩体及上水泉岩体都会入侵矿体的东部、北部、南部区域。

图1 河北省崇礼县东坪矿区区域地质简图

2 矿床成因

研究表明水泉沟杂岩体的岩浆侵位时代为晚泥盆世（380.5～382.8Ma），金初步富集；晚期分两个阶段：主成矿阶段为燕山期早侏罗世（175～200Ma，蚀变岩型金成矿主要阶段），次成矿阶段为燕山期早白垩世（132～140.3Ma，石英脉型金成矿阶段）。

杂岩体及矿石的同位素地球化学研究表明，东坪金矿床的成矿物质来源于正长杂岩体，杂岩体岩浆来源于伸展背景下地幔物质的部分熔融，并混染了少量太古界变质结晶基底壳源物质，成矿热液为以大气降水为主的混合热液。

因此，东坪式金矿是由燕山期伸展构造背景下热液流体在上涌地幔及岩浆活动的热驱动下对泥盆纪早期形成的正长杂岩体交代改造的产物。

通过对杂岩体不同岩石组合微量元素分析表明，同熔作用生成的角闪二长岩类具有较高的金含量，在重熔—交代作用生成二长岩和正长岩过程中，同时也激发活化了角闪二长岩中的金元素，使其从中析出进入成矿溶液，为金矿成矿准备了丰富的矿源。故杂岩体不仅构成岩体内金矿床的直接围岩，也是张宣金矿化集中区金矿床形成的矿源岩。东坪金矿床按成因划分属同熔—重熔高中温热液充填交代石英脉—蚀变岩型金矿床。